Question

（2008?越秀區(qū)模擬）實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：電壓恒定的電源一個(gè)（電源電壓約6V），阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻各一個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)電阻箱一個(gè)（電路圖符號(hào)），學(xué)生用電壓表一個(gè)，開(kāi)關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干．小明想利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)通過(guò)電阻的電流保持不變時(shí)，電阻兩端的電壓與該電阻的阻值成正比”．
（1）小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路圖．他的方法是：用R₁=5Ω的電阻作為電路保護(hù)電阻（以免不小心將電阻箱的阻值調(diào)至零時(shí)，電源被短路），改變電阻箱的阻值，記下每次對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)．小明發(fā)現(xiàn)，電阻兩端的電壓與該電阻的阻值并不成正比．請(qǐng)你對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)方法做出評(píng)價(jià)：

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，沒(méi)有保證通過(guò)電阻的電流不變．因?yàn)槊看胃淖冸娮柘涞淖柚禃r(shí)，電路中的電流發(fā)生了變化

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（2）請(qǐng)你根據(jù)上述要求幫助小明畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖并簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的，要想探究電阻兩端的電壓與該電阻的阻值關(guān)系，必須要在保證電流不變的情況下，去改變電阻兩端的電壓與電阻的阻值才行．結(jié)合實(shí)驗(yàn)中提供的器材，利用三個(gè)阻值為倍數(shù)關(guān)系的定值電阻，再想辦法保持電路中的電流不變，就可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每次改變電阻箱的阻值時(shí)，電路中的總電阻都發(fā)生了變化，在電源電壓恒定的情況下，電路中的電流發(fā)生了變化，因?yàn)樵斐呻娮鑳啥说碾妷号c其阻值不成正比；
故答案為：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，沒(méi)有保證通過(guò)電阻的電流不變．因?yàn)槊看胃淖冸娮柘涞淖柚禃r(shí)，電路中的電流發(fā)生了變化．
（2）為了保證電路中的電流不變，可考慮使其總電阻保持不變，即可以將三個(gè)定值電阻串聯(lián)同時(shí)接入電路，用電壓表分別測(cè)量它們兩端的電壓．
電路如圖．

實(shí)驗(yàn)步驟：
第1步：按電路圖連接好電路；
第2步：閉合開(kāi)關(guān)S，測(cè)量R₁兩端的電壓，記錄R₁的阻值和電壓表示數(shù)；
第3步：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，把電壓表連接在R₂兩端．閉合開(kāi)關(guān)S，測(cè)量R₂兩端的電壓，記錄R₂的阻值和電壓表示數(shù)；
第4步：仿照第3步，測(cè)量R₃兩端的電壓，記錄R₃的阻值和相應(yīng)的電壓表示數(shù)．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)歐姆定律可知，所要研究的電阻兩端的電壓與其阻值的比值就是流經(jīng)電阻的電流大小，因此，要想證明這一關(guān)系，必須要保證電流始終不變才行，這是我們?cè)O(shè)計(jì)這一實(shí)驗(yàn)最主要的關(guān)注點(diǎn)．